南水北调中线分水口、退水闸前等缓流区域藻沙混合物淤积问题突出,直接影响输水水质和工程运行安全,缓流水体中藻沙混合物静水和动水沉降特性是规划设计沉藻池等工程措施的科学依据,但量化研究数据缺乏。为此,以南水北调中线真实藻沙混合物为研究材料,耦合室内静水沉降柱试验和现场渠道动水沉降试验两种研究手段,构建了缓流水体藻沙混合物沉降特性量化框架。研究结果表明,静水条件下,藻沙混合物沉降率随沉降时间增加呈现双指数函数增加规律,随特征沉速增大呈现双指数函数降低规律;动水条件下,藻沙混合物沉降距离和水平流速呈显著正线性关系,沉降率和水平流速呈显著负线性关系,试验水平流速从0.029 m/s增大至0.109 m/s
沉降距离从89 m增大至389 m
增大约3.4倍,沉降率从69%降低至55%
降低约1/5。在此基础上,推算出0.025、0.05、0.075、0.10 m/s 4种水平流速情景下藻沙混合物沉降速度与沉降率的量化关系。研究成果可为引调水工程输水渠道缓流水体藻沙混合物淤积问题防控措施的规划设计提供科学支撑。